CHROMATOGRAFIA GAZOWA
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
+
+
SPEKTROMETRIA
SPEKTROMETRIA
MASOWA
MASOWA
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
Szybka i skuteczna metoda rozdzielania
mieszanin związków lotnych między fazę
ruchomÄ… (gaz) i stacjonarnÄ…
(pierwsze prace w 1952 r. James i Martin oraz Cremer i Janak)
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
Rodzaje chromatografii gazowej:
1. W układzie gaz  ciało stałe (Gas-Solid
Chromatography)- chromatografia
gazowa adsorpcyjna  fazÄ… ruchomÄ…
jest gaz zaś stacjonarną ciało stałe
adsorbent)
2. W układzie gaz  ciecz (Gas- liquid
Chromatography) - chromatografia
podziałowa- fazą ruchomą jest gaz zaś
stacjonarną ciecz naniesiona na nośnik
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
Schemat blokowy:
Schemat blokowy:
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
Dozownik:
Dozownik:
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
Kolumny:
Kolumny:
1. Kolumny z warstwÄ…
porowatÄ… adsorbenta
na ściankach (PLOT-
porous layer open
tubular)
2. Kolumny z naniesionym
na ścianki nośnikiem
nasyconym cienkÄ…
fazÄ… stacjonarnÄ…
(SCOT- support
coated open tubular)
3. Kolumny, których
ścianki pokryte są
ciekłą fazą
stacjonarnÄ… (WCOT-
wall coated open
tubular)
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
CHROMATOGRAFIA GAZOWA
SPRZ
ŻENIE ZE SPEKTROMETRI
MASOW

SPRZ
ŻENIE ZE SPEKTROMETRI
MASOW

Zasada
Zasada
m/z
m/z
I
I
400
400
m/z
m/z
256
256
17,265
17,265
15,210 TR (min)
15,210 TR (min)
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Spektrometria mas
(MS, Mass Spectrometry)
" Pierwszy spektrometr mas został zbudowany
przez J.J. Thompsona w 1912 roku
" technika analityczna zaliczana do metod
spektroskopowych
" Technika oparta na jonizacji czÄ…steczek lub
atomów, a następnie detekcji liczby jonów o
określonym stosunku masy do ładunku
Zależność przedstawiana w postaci tzw. widma
masowego
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
" podstawÄ… jest pomiar stosunku masy jonu do
jego Å‚adunku elektrycznego (m/z)
" analizowane sÄ… tylko  czÄ…stki obdarzone
Å‚adunkiem elektrycznym
%
100.0
74
75.0
50.0
87
55
25.0
143
186 239 266 305 338 361 403 444 473
0.0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Rys. Widmo masowe estru metylowego nasyconego kwasu tłuszczowego
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Zastosowanie spektrometrii mas:
" identyfikacja związków chemicznych i ich
mieszanin
" ustalanie struktury związków chemicznych,
" ustalanie składu pierwiastkowego
" ustalanieskładu izotopowego analizowanych
substancji, co m.in umożliwia określenie ich
z
ródła pochodzenia
" precyzyjne ustalanie składu złożonych
mieszanin związków o wysokich masach
molowych w proteomice, badaniach
materiałowych i chemii polimerów.
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
SCHEMAT BUDOWY SPEKTROMETRU MAS
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Komora jonizacji
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
MECHANIZM JONIZACJI ELEKTRONAMI
MECHANIZM JONIZACJI ELEKTRONAMI
Zasada
Zasada
Ò! Jonizacja
M+e-
M+ + 2e-
Energia elektronu: 70 eV
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Schemat jonizacji cząsteczek/ atomów:
JONIZACJA
FRAGMENTACJA
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Schemat widma masowego powstajÄ…cego
z jonów fragmentarycznych:
mniejsze
większe
Natężenie
m/z
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Schemat widma masowego - jony o określonej
wielkości m/z i ich intensywność
Intensywność
m/z
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Fragmentacja czÄ…steczki etanolu
pod wpływem jonizacji elektronami
H
31
17
H = 1 u
H = 1 u
H
C = 12 u
C = 12 u
C OH
H C
O = 16 u
O = 16 u
H
H
M+° = 46 u
Abudancja
29
15
m/z
15 17 29 31 46
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
JONIZACJA - WPA
YW TEMPERATURY
JONIZACJA - WPA
YW TEMPERATURY
ŻRÓDA
A JONÓW
ŻRÓDA
A JONÓW
Temperatura z
ródła a fragmentacja
Temperatura z
ródła a fragmentacja
NAT
ŻENIE
M+
(M-R)+
150 200 300 350
150 200 250 300 350
250
TEMPERATURA (°C)
I I I
I I I
150°C
150°C 350°C
250°C 350°C
250°C
m/z m/z
m/z m/z m/z
m/z
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
JONIZACJA - WPA
YW ENERGII JONIZACJI
JONIZACJA - WPA
YW ENERGII JONIZACJI
Energia elektronów i fragmentacja
Energia elektronów i fragmentacja
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
INNE TYPY JONIZACJI
INNE TYPY JONIZACJI
PRZYKA
ADY
PRZYKA
ADY
jonizacja przez bombardowanie szybkimi atomami :
jonizacja przez bombardowanie szybkimi atomami :
Fast Atom Bombardment (FAB)
Fast Atom Bombardment (FAB)
Jonizacja przez desorpcjÄ™ pola: Field Desorption
Jonizacja przez desorpcjÄ™ pola: Field Desorption
(FD)
(FD)
Jonizacja przez desorpcjÄ™ laserowÄ…: Matrix
Jonizacja przez desorpcjÄ™ laserowÄ…: Matrix
Assisted Laser Desorption Ionisation (MALDI)
Assisted Laser Desorption Ionisation (MALDI)
ZASTOSOWANIE
ZASTOSOWANIE
Związki termolabilne lub wrażliwe
Związki termolabilne lub wrażliwe
Wielkie czÄ…steczki biologiczne
Wielkie czÄ…steczki biologiczne
Polimery
Polimery
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
PRZYKA
ADY ANALIZATORÓW JONÓW
PRZYKA
ADY ANALIZATORÓW JONÓW
o określonym stosunku m/z:
o określonym stosunku m/z:
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHARAKTERYSTYKA FILTRA/
CHARAKTERYSTYKA FILTRA/
ANALIZATORA MAS
ANALIZATORA MAS
- zakres masy: od najmniejszej
- zakres masy: od najmniejszej
do największej masy poddającej się
do największej masy poddającej się
analizie
analizie
- rozdzielczość: możliwość rozróżnienia
- rozdzielczość: możliwość rozróżnienia
dwóch jonów o bliskiej masie
dwóch jonów o bliskiej masie
- transmisja: stosunek pomiędzy liczbą
- transmisja: stosunek pomiędzy liczbą
jonów uderzających w detektor a liczbą
jonów uderzających w detektor a liczbą
jonów wychodzących ze z
ródła
jonów wychodzących ze z
ródła
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Rozdzielczość jest jednym z najważniejszych
parametrów spektrometrów mas
Miarą rozdzielczości spektrometru jest
zdolność do rozróżnienia dwóch jonów
o pewnej różnicy stosunku masy do ładunku
(m/z).
- Spektrometr o rozdzielczości 1000 będzie
umożliwiał rozróżnienie dwóch cząsteczek
o m/z równym 1000 i 1001.
- Można przyjmować różne kryteria pomiaru
rozdzielczości. Najczęściej uznaje się, że
jeśli na widmie m/z dolina pomiędzy pikami
dwóch jonów jest głębsza niż 50% wysokości
pików, to są one rozróżnione.
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
13
M=79.0504
M=79.0504
Benzen 13C : C12C5H6 M=79
Benzen 13C :13C12C5H6 M=79
M=79.0421
M=79.0421
Pirydyna: 12C5NH5 M=79
Pirydyna: 12C5NH5 M=79
R=14.000
R=1200
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
ZASADA DZIAA
ANIA ANALIZATORA
ZASADA DZIAA
ANIA ANALIZATORA
KWADRUPOLOWEGO
KWADRUPOLOWEGO
U+Vsinwt
trajektoria
-U-Vsinwt
z
z
IONY
IONY
y
y
mi/zi
mi/zi
x
x
z
z
y
y
x
x
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHARAKTERYSTYKA ANALIZATORA
CHARAKTERYSTYKA ANALIZATORA
KWADRUPOLOWEGO
KWADRUPOLOWEGO
ZALETY I WADY
ZALETY I WADY
-
-
Słaba rozdzielczość
Słaba rozdzielczość
Zakres masy: 10-2000 u
Zakres masy: 10-2000 u
+ szybkie przeszukiwanie od jednej masy do drugiej
+ szybkie przeszukiwanie od jednej masy do drugiej
niski koszt
niski koszt
Å‚atwe w utrzymaniu
Å‚atwe w utrzymaniu
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
PUA
APKA JONOWA:
PUA
APKA JONOWA:
Rf
Rf
Masa
Masa
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHARAKTERYSTYKA PUA
APKI
CHARAKTERYSTYKA PUA
APKI
JONOWEJ
JONOWEJ
ZALETY I WADY
ZALETY I WADY
-
-
Ograniczona rozdzielczość i zakres masy: 10-2000 u
Ograniczona rozdzielczość i zakres masy: 10-2000 u
Nieskuteczne wobec fragmentów materiałów
Nieskuteczne wobec fragmentów materiałów
złożonych
złożonych
+ Bardzo duża czułość
+
Bardzo duża czułość
Niski koszt
Niski koszt
Pełne przeszukiwanie spektrum (SCAN) możliwe
Pełne przeszukiwanie spektrum (SCAN) możliwe
na niskim poziomie
na niskim poziomie
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
SEKTOR ELEKTROMAGNETYCZNY:
SEKTOR ELEKTROMAGNETYCZNY:
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
CHARAKTERYSTYKA SEKTORA
CHARAKTERYSTYKA SEKTORA
ELEKTROMAGNETYCZNEGO
ELEKTROMAGNETYCZNEGO
Zalety i wady
Zalety i wady
Rozdzielczość rzędu 105
Rozdzielczość rzędu 105
+
+
Badanie jonów metastabilnych
Badanie jonów metastabilnych
Zakres masy: do 60000
Zakres masy: do 60000
Zjawisko remanencji pola
Zjawisko remanencji pola
-
-
Znaczne koszty
Znaczne koszty
Wysoki poziom techniczny
Wysoki poziom techniczny
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
ANALIZATOR CZASU PRZELOTU
ANALIZATOR CZASU PRZELOTU
Zasada
Zasada
Wiązka elektronów
Przelot Detektor
Zalety i wady
Zalety i wady
-
-
+
+
Okresowe wyrzucanie jonów
Okresowe wyrzucanie jonów
Rozdzielczość ponad 15000
Rozdzielczość ponad 15000
Możliwość analizowania wysokich mas
Możliwość analizowania wysokich mas
Bardzo dobra czułość
Bardzo dobra czułość
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
DETEKTOR:
DETEKTOR:
POWIELACZ ELEKTRONÓW
POWIELACZ ELEKTRONÓW
Jony
Katoda konwersyjna Elektrony
Katoda konwersyjna Elektrony
Natężenie końcowe: 10-9 A
Natężenie końcowe: 10-9 A
Dynody ze stopu: Miedz
-Beryl
Dynody ze stopu: Miedz
-Beryl
Ochrona w atmosferze inercyjnej w 200-400°C
Ochrona w atmosferze inercyjnej w 200-400°C
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com
Dziękuję za uwagę
Dziękuję za uwagę
Anna Bzducha
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.pdffactory.com